Brąz manganowy C86300 / SAE 430B
Najtwardszy stop łożyskowy, jaki obrabia Bushing MFG, i metal bazowy serii 650 z wkładkami grafitowymi. Sprzedawany jako brąz manganowy, jest w istocie mosiądzem wysokowytrzymałościowym. Na tej stronie: tożsamość stopu, skład, właściwości, granice pracy łożyska, koszt obróbki i ograniczenia korozyjne.
- 225 HBTwardość, typowa
- 758 N/mm²Wytrzymałość na rozciąganie, minimum
- 8Wskaźnik skrawalności (mosiądz = 100)
- ≈ 200 °CTemperatura pracy ciągłej
C86300 to odlewany wysokowytrzymałościowy stop miedzi z cynkiem o minimalnej wytrzymałości na rozciąganie 758 N/mm² i twardości około 225 HB. Służy do węzłów łożyskowych pod skrajnym obciążeniem przy bardzo małej prędkości oraz jako korpus tulei z wkładkami grafitowymi, wymaga jednak hartowanego wału i ochrony przed odcynkowaniem w agresywnym środowisku wodnym.
- Odlewany mosiądz manganowy o wysokiej wytrzymałości; UNS C86300, SAE 430B, CuZn25Al5Mn4Fe3-C / CC762S, ZCuZn25Al6Fe3Mn3
- Minimum 758 N/mm² (110 ksi) wytrzymałości na rozciąganie i 427 N/mm² (62 ksi) granicy plastyczności; typowo 225 HB
- Wskaźnik skrawalności 8 (mosiądz automatowy = 100; C93200 = 70)
- Temperatura pracy ciągłej około 200 °C; powyżej około 260 °C właściwości wyraźnie spadają
- Bez celowego dodatku ołowiu; Pb maks. 0,20 %. Seria Bushing MFG JBM-630; z wkładkami grafitowymi jako gatunek 650
Tuleje wykonywane z C86300
Lite tuleje obrabiane do skrajnych obciążeń przy bardzo małej prędkości oraz korpus bazowy serii 650 z wkładkami grafitowymi.
Tuleje mosiężne
Lite tuleje cylindryczne i kołnierzowe z C86300 do kruszarek, pras i ciężkich przegubów na hartowanym wale.
JBM-630Tuleje brązowe z grafitem
Korpus klasy C86300 z wkładkami ze smaru stałego: 50–100 N/mm² bez smaru.
JBM-650
Podkładki oporowe
Ciężkie, wolne węzły osiowe stołów obrotowych i zamknięć.
Brąz i mosiądz
C86300 to mosiądz, a nie brąz cynowy
Brąz to z zasady stop miedzi z cyną. C86300 zawiera 22–28 % cynku i praktycznie nie zawiera cyny, jest więc mosiądzem wysokowytrzymałościowym z dodatkami aluminium, żelaza i manganu; to manganowi stop zawdzięcza charakterystyczny ciemnobrązowy odcień. Rozróżnienie ma znaczenie praktyczne: konstruktorzy oczekują od materiału nazywanego brązem odporności na odcynkowanie, a C86300 jej nie ma. Przed zastosowaniem w środowisku mokrym lub morskim należy przeanalizować warunki pracy.
Chińskie oznaczenia stopów miedzi z manganem QMn1.5 i QMn5 dotyczą innych, dwuskładnikowych stopów; chińskim odpowiednikiem odlewniczym C86300 jest ZCuZn25Al6Fe3Mn3. Normy wyrobu: ASTM B505 odlewanie ciągłe, ASTM B271 odlewanie odśrodkowe, ASTM B147 stop 8C odlewy piaskowe oraz ASTM B22 dla płyt łożyskowych mostów.
| System | Oznaczenie |
|---|---|
| UNS | C86300 |
| CDA | CDA 863 |
| SAE | SAE 430B według SAE J461 i J462 |
| Nazwy potoczne | Brąz manganowy wysokiej wytrzymałości; mosiądz wysokowytrzymałościowy |
| EN | CuZn25Al5Mn4Fe3-C / CC762S |
| GB (Chiny) | ZCuZn25Al6Fe3Mn3 |
| AMS | AMS 4862 |
| Federalne (USA) | QQ-C-390 Alloy 86300 |
| Wojskowe (USA) | MIL-C-15345 Alloy 6; MIL-C-22229 Composition 8 |
| Gąska odlewnicza (ingot) | nr 424 |
| Seria Bushing MFG | JBM-630 (obrabiane); gatunek 650 (z wkładkami grafitowymi, JBM-650) |
Skład chemiczny i mechanizm umocnienia
Główną wytrzymałość zapewnia dwufazowa struktura alfa–beta stopu miedź–cynk; aluminium umacnia stop i tworzy ochronną warstewkę tlenkową, żelazo rozdrabnia ziarno, a mangan podnosi wytrzymałość i odtlenia kąpiel. C86300 nie podlega obróbce cieplnej: jego właściwości wynikają ze składu chemicznego i kontroli procesu odlewania, więc obróbką cieplną nie da się odzyskać wytrzymałości utraconej przez wadliwy odlew. Nie jest to stop ołowiowy – dlatego stanowi alternatywę tam, gdzie około 7 % ołowiu w C93200 / SAE 660 jest niedopuszczalne.
| Pierwiastek | Zakres ASTM B505 | Nominalnie |
|---|---|---|
| Miedź, Cu | 60,0–66,0 % | 63 % |
| Cynk, Zn | 22,0–28,0 % | 25 % |
| Aluminium, Al | 5,0–7,5 % | 6 % |
| Mangan, Mn | 2,5–5,0 % | 3 % |
| Żelazo, Fe | 2,0–4,0 % | 3 % |
| Ołów, Pb | maks. 0,20 % | — |
Właściwości mechaniczne i fizyczne
Jako górną granicę pracy ciągłej należy przyjąć około 200 °C. Powyżej około 260 °C właściwości wyraźnie spadają wraz z odpornością na pełzanie; do pracy w naprawdę wysokiej temperaturze lepszym stopem miedzi jest brąz aluminiowy.
| Właściwość | Wartość |
|---|---|
| Wytrzymałość na rozciąganie, minimum | 758 N/mm² (110 ksi) |
| Granica plastyczności przy wydłużeniu 0,5 %, minimum | 427 N/mm² (62 ksi) |
| Wydłużenie, minimum | 14 % |
| Twardość | 225 HB typowo (obciążenie 3000 kg) |
| Wytrzymałość na ściskanie, 0,1 % | 345 N/mm² |
| Udarność | 19 J/cm² |
| Gęstość | 7,8 g/cm³ |
| Moduł sprężystości | 105 000 N/mm² |
| Przewodność cieplna | 87,8 W/(m·K) |
| Rozszerzalność cieplna | 21,2 × 10⁻⁶ K⁻¹ |
| Wskaźnik skrawalności | 8 |
| Temperatura pracy ciągłej | ≈ 200 °C; spadek właściwości powyżej ≈ 260 °C |
Skrawalność 8 zmienia koszt części
C86300 jest twardy, ciągliwy i nie zawiera fazy ołowiowej łamiącej wiór. Skrawa się wolno, zużywa narzędzia i wymaga więcej pracy na wykończenie niż brąz cynowo-ołowiowy o wskaźniku 70. Przy skomplikowanej geometrii należy założyć dłuższe cykle obróbki i wyższy koszt narzędzi; gdzie zastosowanie na to pozwala, lepiej wybrać proste formy cylindryczne i kołnierzowe, a za materiał wyjściowy przyjąć odlew zbliżony do kształtu gotowej części, a nie duży lity pręt. W wersjach z wkładkami grafitowymi długie obrabiane rowki smarowe zastępują wiercone kieszenie.
Granice pracy łożyska i wymóg hartowanego wału
C86300 to materiał do bardzo dużych obciążeń przy bardzo małej prędkości, a nie uniwersalny stop na tuleje pracujące na sucho. Przy około 225 HB potrafi zużywać zwykłe, niehartowane wały: trzeba zaprojektować i sprawdzić hartowaną powierzchnię współpracującą, zamiast pozwolić, by wał stał się elementem zużywającym się. Niska dopasowalność i słaba zdolność wchłaniania zanieczyszczeń czynią go też wrażliwym na twarde cząstki; w zabrudzonym otoczeniu należy uszczelnić węzeł albo zastosować konstrukcję z wkładkami grafitowymi, której kieszenie ze smarem stałym dają miejsce drobnym zanieczyszczeniom. Wartości graniczne dla gładkiej tulei z C86300 podajemy wraz z ofertą.
| Kryterium wyboru | Wymaganie |
|---|---|
| Obciążenie | Bardzo duże; najwyższe wśród stopów miedzi na łożyska |
| Prędkość | Mała; nie nadaje się do szybkiego tarcia na sucho |
| Smarowanie | Niezawodne smarowanie zewnętrzne w gładkiej tulei z C86300; smar stały w wersji z wkładkami |
| Wał współpracujący | Wymagana powierzchnia hartowana, twardsza niż tuleja o twardości 225 HB |
| Otoczenie | Nie dopuszczać cząstek ściernych do węzła |
Odcynkowanie jest ceną za zawartość cynku
Ciepła woda zasolona, środowisko kwaśne i agresywne media utleniające mogą selektywnie wypłukiwać cynk z C86300, pozostawiając porowaty szkielet bogaty w miedź. Element może zachować zewnętrzny kształt, tracąc jednocześnie wytrzymałość mechaniczną, przez co uszkodzenie trudno wykryć bez kontroli. Powłoka galwaniczna lub lakiernicza zmniejsza ryzyko; przy ciągłym zanurzeniu w wodzie morskiej pewniejszym wyborem jest brąz aluminiowy.
To najostrzejsza różnica względem brązu cynowego: C93200 nie ulega odcynkowaniu i lepiej znosi solankę, mimo znacznie niższej wytrzymałości.
C86300 na tle alternatyw
C86300 wybiera się, gdy obciążenie jest skrajne, a prędkość bliska zeru. SAE 660 – gdy liczą się prędkość, dopasowalność lub ekonomia obróbki. Brąz aluminiowy – gdy o konstrukcji decyduje temperatura lub korozja.
Tuleja z wkładkami grafitowymi potrzebuje metalowego korpusu, który przeniesie bardzo wysoki nacisk przy małej prędkości, podczas gdy osadzony grafit odpowiada za smarowanie; C86300 dobrze pasuje do takiego podziału zadań i dlatego gatunek 650 z CuZn25Al5Mn4 jest standardowym korpusem serii z wkładkami. Kieszenie wkładek poprawiają wchłanianie zanieczyszczeń i znoszą wymóg smarowania zewnętrznego.
| Kryterium wyboru | C86300 | C93200 / SAE 660 | Brąz aluminiowy |
|---|---|---|---|
| Grupa stopów | Mosiądz manganowy | Brąz cynowo-ołowiowy | Brąz aluminiowy |
| Wytrzymałość na rozciąganie | min. 758 N/mm² | 240 N/mm² | Wysoka |
| Twardość | 225 HB | 65–75 HB | Wysoka |
| Skrawalność | 8 | 70 | Niska |
| Dopuszczalna prędkość | Bardzo mała | 0,5 m/s ze smarem; więcej przy pełnym filmie olejowym | Umiarkowana |
| Dopasowalność | Słaba | Bardzo dobra | Słaba |
| Odcynkowanie | Podatny | Niepodatny | Niepodatny |
| Temperatura pracy ciągłej | ≈ 200 °C | ≈ 250 °C | Najwyższa |
| Ołów | Bez celowego dodatku; Pb maks. 0,20 % | ≈ 7 % | Brak |
| Wymagania wobec wału | Hartowany, bezwzględnie | Niewielkie | Hartowany |
Normy odlewania i formy wyrobu
Odlewanie ciągłe według ASTM B505 obejmuje mniejsze pręty, rury i profile; odlewanie odśrodkowe według ASTM B271 służy do dużych pierścieni i tulei grubościennych, w których siła odśrodkowa daje gęstą ściankę. ASTM B147 stop 8C oznacza materiał odlewany w piasku, a ASTM B22 obejmuje oznaczenia płyt łożyskowych mostów. Na rysunku należy podać zarówno stop, jak i wymaganą normę odlewania.
Typowe zastosowania: wolnoobrotowe, silnie obciążone łożyska i tuleje; tuleje i płyty ślizgowe z wkładkami grafitowymi; nakrętki dociskowe, listwy prowadzące i krzywki; elementy cylindrów hydraulicznych; sworznie i płyty mostowe; urządzenia hutnicze i walcownicze; pierścienie ślizgowe, matryce do formowania i maszyny przemysłu celulozowo-papierniczego; duże trzpienie zaworów i osprzęt okrętowy pod warunkiem ochrony antykorozyjnej. Bushing MFG obrabia go jako serię JBM-630 i dostarcza gatunek 650 z wkładkami w standardowych wymiarach tulei brązowych z grafitem.
Najczęściej zadawane pytania
C86300 to brąz czy mosiądz?
Metalurgicznie to mosiądz: stop miedzi z cynkiem o zawartości około 25 % cynku i praktycznie bez cyny. „Brąz manganowy” to utrwalona nazwa handlowa; ścisłym określeniem jest mosiądz wysokowytrzymałościowy.
Jaki jest odpowiednik C86300?
C86300 to oznaczenie UNS, SAE 430B – oznaczenie SAE, CuZn25Al5Mn4Fe3-C / CC762S – odpowiednik EN, a ZCuZn25Al6Fe3Mn3 – chińskie oznaczenie stopu odlewniczego.
Czy C86300 zawiera ołów?
C86300 nie jest ołowiowym stopem łożyskowym. ASTM B505 ogranicza przypadkową zawartość ołowiu do maks. 0,20 %, a więc daleko poniżej nominalnych 7 % ołowiu w C93200 / SAE 660.
Dlaczego obróbka C86300 jest droga?
Jego wskaźnik skrawalności wynosi 8 w skali, w której mosiądz automatowy ma 100. Stop jest twardy, ciągliwy i nie zawiera fazy ołowiowej łamiącej wiór, więc skomplikowana geometria wymaga dłuższych cykli i droższych narzędzi.
Czy C86300 nadaje się do wody morskiej?
Z zastrzeżeniami. Zawartość 22–28 % cynku stwarza ryzyko odcynkowania w ciepłej wodzie zasolonej. Powłoka ochronna pomaga, ale przy ciągłym zanurzeniu w wodzie morskiej lepszym wyborem jest brąz aluminiowy.
Czy C86300 wymaga hartowanego wału?
Tak. Przy około 225 HB niehartowany wał może stać się elementem zużywającym się. Dla łożyska z C86300 należy zaprojektować i sprawdzić hartowaną powierzchnię współpracującą.
Prosimy o oznaczenie stopu i rysunek gotowej części.
Warto podać normę odlewania, wymiary, obciążenie, prędkość, twardość wału, smarowanie, temperaturę, otoczenie i ilość. Przed przygotowaniem oferty analizujemy geometrię i technologię wykonania.
Odpowiedź na zapytanie: 12 h · Bezpłatne próbki · Bez minimum zamówienia